https://frosthead.com

Siidiusside süsiniknanotorude ja grafeeni söötmine muudab ülitugevaks siidiks

Siid on päris hämmastav kraam. Siidiussi Bombyx mori kookonitest kedratud kiud, mis mugib ainult mooruspuulehtedel, on kerge, pehme ja ilusa läikega. See on ka loodusliku kiu jaoks üllatavalt tugev, kuid teadlased on leidnud viisi, kuidas seda veelgi tugevamaks muuta, avades ukse uutele siidirakendustele.

Pekingi Tsinghua ülikooli teadlased alustasid siidiusside mooruspuu lehtede söötmist, mis olid kaetud 0, 2-protsendilise süsiniknanotorude või grafeeni lahusega. Tulemus, teatas Bob Yirka Phys.org'is, oli siid, mis talus 50 protsenti rohkem stressi kui tavaline materjal. Samuti juhtis see elektrit 1922 kraadi Fahrenheiti temperatuurini kuumutamisel. Tulemused ilmuvad ajakirjas Nano Letters.

2004. aastal avastatud grafeen on imeline materjal, mis on valmistatud ühe kihi puhastest süsinikuaatomitest. See on õhuke materjal, mida võimalik toota - 200 korda tugevam kui teras, kuid siiski väga paindlik. Süsiniknanotorutel, mis on põhiliselt silindrisse veeretatud grafeenilehed, on tohutu potentsiaal muude materjalide tugevdamiseks, juhtmete ja transistoride toimimiseks ning isegi vee puhastamiseks või magestamiseks. See on nii revolutsiooniline, et selle hämmastava materjali avastanud insenerid võitsid 2010. aastal Nobeli preemia.

See uusim leid on mitmekülgse materjali veel üks muljetavaldav rakendus. Kuid protsessist on veel palju teada. Teadlased pole siiani välja mõelnud, kuidas materjal siidiproteiinidesse integreerub, kui suur protsent nanotorudest selle siidiks muudab ja kas nanotorudel on röövikutele kahjulik mõju. See on bioloogide projekt, juhtivteadur Yingying Zhang räägib Prachi Patelile keemia- ja tehnikauudistele. Kuid see uus protsess on tõenäoliselt keskkonnasõbralikum kui proovida siidi pihustamist või nanotorudega katmist pärast tootmist, vahendab Patel.

Kuid tehnikat on varem proovitud. 2014. aastal tootid Donghua ülikooli teadlased ussi mitmeseinalisi süsiniknanotorusid toites 25-protsendilise tugevusega siidi. Yaopeng Zhang, samuti Donghua, proovis toita ka siidiussid titaandioksiidi nanoosakesi, et parandada nende tugevust ja vastupidavust ultraviolettvalgusele.

Yirka sõnul võib uus siid viia tugevamate meditsiiniliste implantaatide ja elektroonikaga varjatud riiete juurde. Siidil on potentsiaal toota ka mõnda esimestest müügilolevatest grafeenipõhistest toodetest. "Aastaid on inimesed otsinud grafeenirakendusi, mis muudaksid selle tavapäraseks kasutamiseks, " räägib Surrey ülikooli grafeeniuurija Ravi Silva Anthony Cuthbertsonile Newsweekis . "Oleme lõpuks jõudnud punkti, kus need rakendused toimuvad."

Siidiusside süsiniknanotorude ja grafeeni söötmine muudab ülitugevaks siidiks